LAMPIRAN BPERHITUNGAN NERACA PANAS

Kapasitas produksi= 16.000 ton/tahunBasis= 1 jam operasiT referensi= 298 K

Data-data yang diperlukan untuk perhitungan neraca panas:1. Kapasitas Panas (Cp cair)Cp = A + BT + CT2 +DT3KomponenABCD

Asam asetat-1.8944E+011.0971E+00-2.8921E-032.9275E-06

N-butanol127.21E+005.2281E-01-1.5362E-032.2164E-06

N-butil asetat122.83E+006.5906E-01-1.8440E-032.6300E-06

Air9.2053E+01-3.9953E-02-2.1103E-045.3469E-07

H2SO42.6004E+017.0337E-01-1.3856E-031.0342E-06

Dmso27.879E+007.8628E-01-1.7762E-031.6546E-06

Acetamide50.246E+003.7161E-01-7.7801E-047.7112E-07

2. Kapasitas Panas (Cp gas)Cp = A + BT + CT2 + DT3 + ET4KomponenABCDE

Asam asetat3.4850E+013,7626E-022.8311E-04-3.077E-079.2646E-11

N-butanol8.1570E+004.1032E-01-2.2645E-046.037E-08-6.2802E-12

N-butil asetat8.5139E+017.1561E-028.7842E-04-1.072E-063.7362E-10

Air33.933E+00-8.4186E-032.9906E-05-1.7825E-083.6934E-12

H2SO49.4860E+003.3795E-01-3.8078E-042.1308E-07-4.6878E-11

3. Tekanan Uap MurniLog P = A + B/T + C Log T + DT + ET2Dimana:A,B,C,D= KonstantaT= Temperature (K)P= Tekanan Uap Murni (mmHg)KomponenABCDE

Asam asetat2.8376E+01-2.9734E+03-7.0320E+00-1.5051E-092.1806E-06

N-butanol3.9667E+01-4.0017E+03-1.0295E+01-3.2572E-108.6672E-07

N-butil asetat4.3830E+00-2.7134E+033.9835E+00-1.6575E-029.7246E-06

Air2.9861E+01-3.1522E+03-7.3037E+002.4247E-091.8090E-06

H2SO42.0582E+00-4.1924E+033.2578E+00-1.1224E-035.5371E-07

Dmso

Acetamide

1. HE-01

ButanolT= 300CT= 1200C

HE-01

SteamT = 1500CT = 1500CFungsi: Memanaskan Butanol dari 30 1200CTujuan: Menghitung kebutuhan steam

Kandungan panas masuk HE-01 (T = 300C = 3030K)KomponenKmolCp dTH1

Butanol17,111028,6917600,94

Air0,35377,50132,13

Total17733,07

Kandungan panas keluar HE-01 (T = 1200C = 3930K)KomponenKmolCp dTH2

Butanol17,1120562,41351822,78

Air0,357160,012506,00

Total354328,78

Panas yang dibutuhkan= panas keluar panas masuk= 354328,78 - 17733,07= 336595,71 KJKebutuhan steam= = = 533,89 kg

Neraca Panas di HE-01KomponenInputOutput

H1QvH2

Butanol17600,94-351822,78

Air132,13-2506,00

Steam-336595,71-

Sub Total17733,07336595,71354328,78

Total354328,78354328,78

2. HE-02

T= 1200CAsam asetatT= 300C

HE-02

SteamT = 1500CT = 1500C

Fungsi: Memanaskan Asam asetat dari 30 1200CTujuan: Menghitung kebutuhan steam

Kandungan panas masuk HE-02 (T = 300C = 3030K)KomponenKmolCp dTH3

Asamasetat17,11645,0811037,24

Air0,17377,5064,18

Total11101,42

Kandungan panas keluar HE-02 (T = 1200C = 3930K)KomponenKmolCp dTH4

Asamasetat17,1112893,16220602,05

Air0,177160,011217,20

Total221819,25

Panas yang dibutuhkan= panas keluar panas masuk= 221819,25 - 11101,42= 210717,83 KJKebutuhan steam= = = 334,23 kg

Neaca Panas di HE-02KomponenInputOutput

H3QvH4

Asam asetat11037,24-220602,05

Air64,18-1217,20

Steam-210717,83-

Sub Total11101,42210717,83221819,25

Total221819,25221819,25

3. REAKTORFungsi: Tempat berlangsungnya reaksi esterifikasiTujuan: Mencari entalpi bahan masuk, produk, panas reaksi dan kebutuhan steam

Mencari entalpi bahan masuk ke dalam reaktorKomponenKmolCp dTHr

Butanol20,7320562,41426258,70

Asam asetat18,0112893,16232205,90

Butil asetat1,9043799,7583219,52

Air28,057160,01200838,32

Asam sulfat0,0313873,41416,20

Total942938,64

Mencari entalpi produk reaktorKomponenKmolCp dTHp

Butanol3,6220562,4174435,91

Asam asetat0,9012893,1611603,85

Butil asetat19,0143799,75323346,12

Air45,167160,01832633,20

Asam sulfat0,0313873,41416,20

Total1242435,30

Menghitung panas reaksi pada keadaan standarTabel.Panas Pembentukan Hf masing-masing komponenKomponenHf (KJ/mol)

Butanol-327,3

Asam asetat-484,4

Butil asetat-529,2

Air-241,83

Sumber:

Hf298= Hf Produk Hf Reaktan= {(19010 x -529,2) + (45160 x -241,83)} {(3620 x -327,3) + (900 x -484,4)}= (-10060092 + -10921042,8) (-1184826 + -435960)= -20981134,8 + 1620786= -19360348,8 KJ

Neraca panas reaktorInput = OutputQ reaktan + Q steam= Q reaksi + Q produk942938,64 + Q steam= 19360348,8 + 1242435,3 Q steam= 19659845,46 KJ

Kebutuhan steamSebagai pemanas dipakai steam jenuh pada suhu 1500C yang mempunyai panas laten = 2113,2Kj/Kg.m= = = 9303,35 kg

Neraca Panas di R-01KomponenInputOutput

HrQvHpQr

Butanol426258,70-74435,91-

Asam asetat232205,90-11603,85-

Butil asetat83219,52-323346,12-

Air200838,32-832633,20-

Asam sulfat416,20-416,20-

Panas reaksi---19360348,8

Steam-19659845,46--

Sub Total942938,6419659845,461242435,3019360348,8

Total20602784,120602784,1

4. DISTILASI-01Untuk menentukan kondisi operasi menara dilakukan dengan cara trial & eror dengan persamaan tekanan uap murni.Trial benar jika Xi = 1 atau Yi = 1

Ki = Yi = Ki . Xi

Menentukan kondisi feed / umpan masuk ke dalam menara distilasiUmpan masuk pada kondisi cair jenuh.Trial suhu buble point feedSuhu trial= 106,055 0C = 379,055 0KTekanan operasi= 1 atm = 760 mmHgKomponenKmolXiLog PPKi = Pi/PY = k . Xi

Butanol3,620,05272,687486,130,63960,0337

Asam asetat0,900,01312,712514,790,67740,0089

Butil asetat19,010,27662,611935,220,53770,1487

Air45,160,65722,971408,651,23050,8087

Asam sulfat0,030,0004-0,9470,1130,00016E-08

Total68,721,00001,0000

Menentukan kondisi atas (puncak) menara distilasiTrial suhu buble pointSuhu trial=Tekanan operasi=KomponenKmolXiLog PPKi = Pi/PY = k . Xi

Butanol

Butil asetat

Air

Total

Trial suhu dew pointSuhu trial=Tekanan operasi=KomponenKmolXiLog PPKi = Pi/PX = Y/Ki

Butanol

Butil asetat

Air

Total

Menentukan kondisi bawah menara distilasiTrial suhu buble pointSuhu trial=Tekanan operasi=KomponenKmolXiLog PPKi = Pi/PY = k . Xi

Butil asetat

Asam asetat

Asam sulfat

Total

Trial suhu dew pointSuhu trial=Tekanan operasi=KomponenKmolXiLog PPKi = Pi/PX = Y/Ki

Butil asetat

Asam asetat

Asam sulfat

Total

Menghitung R minPanas yang dibawa umpan masukKomponenKmolCp dTQf

Butanol

Asam asetat

Butil asetat

Air

Asam sulfat

Total

Perbandingan refluxTinjauan umpan masuk1 q =